КАК ЧЕЛОВЕК РЕШАЕТ ЗАДАЧИ

 

Мозг человека – замечательный вычислитель. Наверное, как вычислитель он в какой‑ то мере сродни компьютеру, но только не современному, еще только делающему свои первые шаги, а тому, который появится через сто – двести лет. И поэтому простые вычислительные задачи он решает с блеском. Однако осознание результатов этих вычислений – особый процесс, подчиняющийся собственным закономерностям, во многом тождественным законам восприятия и воспоминания. Прежде всего, в процессе решения задач наблюдаются те же эффекты последействия фигуры и фона.

Если испытуемый решает набор стандартных арифметических задач по одной и той же формуле, то эта формула начинает вести себя как фигура – переход к другой формуле решения оказывается весьма затруднительным. Например, испытуемым дается задача: отмерить X литров с помощью трех сосудов емкостью а, b, с. Конкретно задача звучит так: «Имеется три сосуда емкостью 21, 127 и 3 л. Как с их помощью отмерить 100 л воды?». Арифметическое решение просто: надо налить водой сосуд в 127 л, отлить из него вначале 21 л и затем дважды по 3 л. Первые пять заданий подобраны так, что все они решаются таким же способом, т. е. по формуле X = b – а – 2с. Шестое и седьмое задание – как по этой формуле, так и по формуле X = а – с. Восьмое – единственным способом: X = а – с.

Результаты: шестое и седьмое задания решаются по первой формуле подавляющим большинством испытуемых, а простое восьмое задание вообще не смогли решить от 65 до 80 % испытуемых! Даже если перед предъявлением шестого задания попросить испытуемых написать на листке бумаги: «Не будьте слепыми!» – это не помогает. Более того, если в качестве шестой задачи давалась такая: «Даны сосуды емкостью 3, 64 и 29 л. Как отмерить объем в 3 л?», то все равно от 50 до 85 % испытуемых в разных группах предложили наполнить сосуд в 64 л, два раза вычерпать из него по 29 л и один раз 3 (!) л, после чего в нем останется как раз требуемые 3 л. Таким образом, однажды найденный способ решения действительно выступает как фигура, которая имеет тенденцию к последействию.

Аналогичный эффект последействия наблюдается и при решении других вычислительных, логических и лингвистических задач. Например, испытуемый решает стандартную задачу для тестов на интеллект: определить, какое из четырех предъявленных слов не имеет отношения к трем другим. Тонкость эксперимента состояла в том, что задача имела два равновероятных решения. Например, предъявляются слова «прибавить», «вычесть», «увеличить», «расти». Какое слово лишнее? Решение зависит от порядка предъявления слов «вычесть» и «расти». Если первым идет «вычесть», то именно оно обладает последействием, воспринимаясь как представитель класса арифметических операций, коему как раз соответствуют слова «прибавить» и «увеличить». Поэтому как лишнее, не относящееся к этому классу отбрасывается слово «расти». Если же впереди идет слово «расти», то уже оно задает последействие и в результате отбрасывается «вычесть» как не относящееся к классу глаголов, обозначающих рост.

Последействие фигуры часто мешает найти правильное решение сложной задачи. Вот, например, испытуемые решают задачу: установить на двери три свечки. В их распоряжении набор инструментов – молоток, гвозди в коробочках, плоскогубцы и пр. Для того чтобы найти решение, надо иначе посмотреть на гвозди в коробочках и понять, что коробочки – это не только тара для гвоздей, но и возможная подставка для свечей. После этого прибить коробочки к двери и установить в них свечи, как в подсвечники. Задача предлагалась в двух вариантах: а) коробочки пустые; б) коробочки наполнены гвоздями. В первом случае задачу решали все испытуемые. Во втором – только половина из них, догадавшаяся высыпать гвозди из коробочек. Сразу возникающее в этом втором варианте понимание коробочки как тары обладало последействием и мешало увидеть («усмотреть») решение задачи.

Психологи говорят: в процессе решения сложной задачи происходит переструктурирование ситуации, находится новое видение проблемной ситуации. Фон превращается в фигуру, сами условия задачи начинают видеться и пониматься иначе. Элемент, входящий в «старое» понимание ситуации (коробочка как тара), в «новой» ситуации приобретает совершенно иной смысл и иные свойства (коробочка как подставка). Нахождение нового понимания происходит внезапно для сознания и сопровождается характерным эмоциональным переживанием типа: «Ага! Вот в чем дело!» Такое переживание и называют ага‑ переживанием, а сам процесс переструктурирования инсайтом.

Момент нахождения решения обычно совершенно неожиданен для самого решающего. Наблюдение над собственными мыслями никогда не обнаруживает причин, побуждающих мысль двигаться в том или ином направлении. Человек сам не знает, откуда к нему пришла мысль, позволившая найти решение задачи. Ученый, совершивший научное открытие, обычно не осознает, как он пришел к своей гениальной мысли, и чувствует личную непричастность, отстраненность от собственного решения. Не случайно, когда Р. Декарту пришла в голову идея аналитической геометрии, он стал на коленях благодарить Бога, даровавшего ему эту идею.

Рис. 21. Решение задачи с точками

Эффект предварительного неосознанного решения задачи был обнаружен в исследованиях Я. А. Пономарева. Испытуемые решали задачу: соединить четыре точки (вершины квадрата) тремя прямыми линиями, не отрывая карандаша от бумаги так, чтобы карандаш вернулся в исходную точку (см. рис. 21). Задача сложна тем, что при ее решении испытуемые исходят из пресуппозиции: нельзя выходить за пределы нарисованных точек. Никто из испытуемых с этой задачей не справился. Тогда экспериментатор решил помочь испытуемым. Перед тем как поставить перед новыми испытуемыми основную задачу, он давал им подсказку. Он знакомил их с правилами некой игры, на доску ставились четыре фишки, и испытуемые, следуя правилам этой игры, совершали на доске ходом фишки точно такое же движение, которое требовалось для решения основной задачи. Затем на эту доску накладывалась калька, на место ранее стоящих фишек на кальку наносились четыре точки и давалась основная задача. Решения все равно не было. Подсказка с игрой помогала только в том случае, если вначале давалась основная задача, затем подсказка, а потом снова основная задача.

Попробуем разобраться, почему. Допустим, что в процессе решения основной задачи испытуемый нашел решение, но не осознал его, отнес в фон. Последующие попытки решения (за счет последействия фона) не должны быть результативны. Но вот испытуемому дают другую задачу. При смене задания то, что было фоном в предшествующем задании, никак не мешает решению дополнительной задачи. Подсказка в этом эксперименте эффективна только после того, как испытуемый нашел правильный ответ и принял решение его не осознавать. Но это возможно только после начала работы испытуемого над задачей. Роль подсказки в том и состоит, что она позволяет снять последействие фона.

Последействие фона наблюдается даже при решении простых вычислительных задач. Вспомните, казалось бы, странное правило, которому обучают в школе учителя арифметики: если приходится складывать много цифр в столбик, то полученный результат надо обязательно проверять, но проверять не повторным суммированием цифр сверху вниз, а обязательно каким‑ нибудь другим способом – вычитанием или суммированием снизу вверх. Иначе, мол, можно повторить ту же самую ошибку в том же самом месте. Но ведь для того, чтобы повторить незамеченную сознанием ошибку (такую, например, как 3 + 2 = 6), мозг должен заметить место этой ошибки и запомнить ее величину!

Это наблюдение учителей подтверждается в самых разнообразных заданиях, требующих от человека вычислений. Действительно, обнаруживается тенденция повторять предшествующие ошибки вычисления. Эти эксперименты подтверждают существование последействия фона в решении арифметических задач.

Последействие фона обнаруживается и при решении более сложных задач. Исследователи творческого мышления выделяют в процессе решения творческой задачи фазу инкубации – необходимость перерыва в деятельности после длительных безуспешных попыток решения сложной задачи. В этот момент требуется переключиться на какой‑ нибудь другой вид деятельности, хорошенько отдохнуть или просто лечь спать. Фаза инкубации становится необходимым этапом на пути к инсайту, к внезапному озарению. Вот как описывает процесс собственного научного открытия математик А. Пуанкаре: «Среди дорожных перипетий я забыл о своих математических работах. По прибытии в Кутанс мы взяли омнибус для прогулки. И вот в тот момент, когда я заносил ногу на ступеньку омнибуса, мне пришла в голову идея – хотя мои предыдущие мысли не имели с нею ничего общего – что те преобразования, которыми я воспользовался для определения фуксовых функций, тождественны с преобразованиями неэвклидовой геометрии. Я не проверил этой идеи. Для этого я не имел времени, так как, едва усевшись в омнибус, возобновил начатый ранее разговор. Тем не менее я сразу почувствовал полную уверенность в правильности идеи. Возвратясь в Кан, я сделал проверку; идея оказалась правильной».

Фаза инкубации определена последействием фона. Действительно, допустим, что человек находит решение в процессе своих напряженных поисков, но не осознает его. Это решение заведомо отвергается или как невозможное, или как бессмысленное, т. е. становится фоном. В таком случае попытки продолжать решать задачу не будут эффективными – фон, как мы знаем, обладает тенденцией к последействию. Но вот происходит смена задачи. В этой ситуации и в задачах восприятия, и в задачах запоминания внезапно в сознание всплывало то, что ранее было фоном. Аналогично происходит и при решении творческих задач.

Инкубация полезна и даже необходима тогда, когда длительные усилия ученого по решению задачи уже привели его к успеху – его мозг уже нашел решение, но сам ученый это решение еще не осознал. А ведь то, что не осознается, имеет тенденцию и впредь не осознаваться – поэтому‑ то продолжение сознательных попыток решения задачи не может приводить к осознанию уже найденного решения. После фазы инкубации фон внезапно заменяет фигуру (именно такой процесс при восприятии двойственных изображений был назван переструктурированием). И находится решение, которое кажется решающему неожиданным. Он же не знал о существовании неосознаваемого решения!

И все‑ таки человек узнает, что решение в неосознанном виде найдено. Об этом сознание получает эмоциональный сигнал. Познавательная деятельность и эмоции тесно связаны друг с другом. В исследовании О. К. Тихомирова было показано, что эмоциональный сигнал о том, что решение задачи найдено, опережает осознание найденного решения. В его экспериментах испытуемые решали вслух шахматные задачи. Вот типичные высказывания одного из испытуемых, характеризующие ага‑ переживания, т. е. внезапное появление замысла решения: «ничего не получается… совершенно ничего не получается… ох! у‑ у! Сейчас попробую… Идея». Было обнаружено, что состояние эмоциональной активизации, выявляемое таким физиологическим показателем, как изменение кожного сопротивления, всегда на несколько секунд предшествует называнию решающего хода. Испытуемые в этот момент насыщают свою речь эмоциональными междометиями, иногда обозначают приближение к неосознанной еще идее («так‑ так‑ так‑ так», «вот‑ вот‑ вот‑ вот», «что‑ то мелькнуло», «кажется, нашел» и т. д.). Вот как это выглядит в высказываниях испытуемого: «…тогда мы пойдем пешкой э… ой! g3 на g4, вот дальше король, королю некуда деваться? … Пожертвовать слона (в этот момент регистрируется эмоциональный сдвиг) или… или – чего? … Или сдаваться!.. Так вот, считаю: партия, позиция выиграна».

Творческий процесс очень труден. Ведь творец должен трудиться над решением задачи, не зная, есть ли у этой задачи решение, не зная, сможет ли он его найти, до тех пор, пока оно не будет найдено в неосознанном виде. Немногие способны на такой духовный подвиг. Не всем, кто способен на это, дарован успех. Но если кому‑ либо удается решить подлинно творческую задачу, в полной мере пережить состояние инсайта, то он переживает мощный эмоциональный подъем, который А. Эйнштейн сравнивал с религиозным экстазом или влюбленностью.